Sensor: Den h?nvisar till en bildsensor, vars yta inneh?ller flera miljoner till tiotals miljoner fotodioder. Det ?r ett halvledarchip som omvandlar optiska bilder till elektriska signaler.
Pixel: En pixel ?r en sensorens grundenhet. En bild best?r av pixlar, och antalet pixlar indikerar m?ngden fotok?nsliga element som finns i kameran.
Uppl?sning: Den h?nvisar till det maximala antalet pixlar som en bild kan rymma i b?de horisontella och vertikala riktningar.
Pixelstorlek: Den h?nvisar till den faktiska storleken representerad av en pixel i b?de l?ngd- och breddriktningarna.
Levande representerad av ovanst?ende figur representerar pixlar det totala antalet svarta rutn?t i denna bild, som ?r 91 pixlar, medan uppl?sningen h?nvisar till antalet svarta rutn?t i l?ngden och bredd. Siffran som visas ovan ?r 13*7. Pixelstorlek ?r den storlek som representeras av varje svart rutn?t i den h?r bilden, och enheten ?r i allm?nhet mikrometrar. N?r bildstorleken ?r konstant, desto st?rre ?r pixelstorleken, desto l?gre uppl?sning och desto l?gre klarhet.

Bakgrund: Efter att m?nniskor hade sensorer som kunde k?nna ljusets intensitet, kunde de bara ta svarta - och - vita foton (gr?skala bilder) eftersom sensorerna vid den tiden bara kunde k?nna ljusets intensitet men inte f?rg. Om man ville f? en f?rgbild var den mest direkta metoden att l?gga till filter i olika f?rger. D?rf?r utvecklades Bayer -arrayen. Den best?r av r?da, gr?na och bl? filter arrangerade v?xelvis i ett regelbundet m?nster. Ett filter av en av RGB -f?rgerna placeras p? varje pixel, vilket g?r att ljuset med en specifik f?rg kan passera igenom.
Bayer Formation: Av Eastman. Bayer -arrayen, uppfann av Bryce Bayer, en forskare fr?n Kodak, 1976, anv?nds fortfarande allm?nt inom omr?det digital bildbehandling till denna dag.



M?nskliga ?gonceller
I det m?nskliga ?gat finns det tv? typer av visuella celler: kon - formad och stav - formad.
Konceller klassificeras vidare i tre typer: r?da fotoreceptorceller, gr?na fotoreceptorceller (de mest k?nsliga) och bl? fotoreceptorcellerna. De ?r inte k?nsliga n?r belysningen ?r l?g. F?rst n?r ljusintensiteten n?r ett visst tillst?nd kan koncellerna fungera.
Rodceller ?r mycket k?nsliga f?r ljus och kan bilda bilder av objekt i mycket svaga belysningsf?rh?llanden, men de kan inte k?nna f?rger.
Detta f?rklarar ocks? varf?r m?nniskor kan se f?rem?l p? natten men kan inte effektivt skilja sina f?rger.

Skillnaden mellan CCD och CMOS
CCD (laddningsparenhet): Laddning - Kopplad enhet, integrerad p? halvledarens enkelkristallmaterial.
CMO: er (kompletterande metalloxid halvledare): komplement?r metalloxid halvledare, integrerad p? halvledarmaterial av metalloxider.
F?r n?rvarande, p? s?kerhetsmarknaden, ?r bildsensorerna f?r kameror antingen CCD eller CMO. I ERA med standard - definitions?vervakning anv?nde b?de analoga kameror och standard - definition n?tverkskameror i allm?nhet CCD -sensorer. Under de senaste ?ren har CMO dock sv?lt upp CCD -marknaden. I ERA med High - Definition Surveillance har CMO gradvis ersatt CCD -sensorer.
1. Informationsl?shastighet
Laddningsinformationen som lagras i CCD -laddningen - Kopplad enhet m?ste ?verf?ras bit med bit ned?t under kontroll av den synkrona signalen och f?rst?rks sedan enhetligt f?r ADC -omvandling. ?verf?ringen och l?sutg?ngen f?r laddningsinformationen kr?ver en klockkontrollkrets och den totala kretsen ?r relativt komplex. CMOS -sensorer utf?r direkt f?rst?rkningsf?rst?rkning och analog - till - digital konvertering inom ljuset - K?nslig enhet, vilket g?r signall?sning mycket enkel. De kan ocks? bearbeta bildinformation fr?n varje enhet samtidigt. D?rf?r ?r l?shastigheten f?r CMO snabbare ?n f?r CCD.
2. K?nslighet
Eftersom varje pixel av en CMOS -sensor inneh?ller ytterligare kretsar (f?rst?rkare och A/D -omvandlingskretsar), upptar det ljusa - K?nsliga omr?det f?r varje pixel endast en liten del av pixelens eget omr?de. D?rf?r, n?r pixelstorleken ?r densamma, ?r k?nsligheten f?r en CMOS -sensor l?gre ?n f?r en CCD -sensor.
3. Buller
Eftersom varje fotodiod i CMO kr?ver en f?rst?rkare, om den m?ts i megapixlar, beh?vs miljoner f?rst?rkare. Eftersom f?rst?rkare ?r analoga kretsar ?r det sv?rt att h?lla f?rst?rkningsf?rst?rkningen f?r varje pixel konsekvent. J?mf?rt med CCD -sensorer som endast har en f?rst?rkare kommer bruset fr?n CMOS -sensorer att ?ka avsev?rt och p?verkar bildkvaliteten.
4. Str?mf?rbrukning
Bildf?rv?rvsmetoden f?r CMOS -sensorer ?r aktiv. Laddningen som genereras av fotodioden f?rst?rks direkt och konverteras av den angr?nsande kretsen. CCD -sensorer ?r emellertid passiva vid f?rv?rv. En applicerad sp?nning m?ste appliceras f?r att f? laddningen i varje pixel att r?ra sig ned?t, och den applicerade sp?nningen kr?ver vanligtvis 12 till 18V. D?rf?r kr?ver CCD ocks? exakt utformning av str?mf?rs?rjningsledning och t?l sp?nningsstyrka. Den h?ga k?rsp?nningen g?r kraftf?rbrukningen f?r CCD mycket h?gre ?n f?r CMO: er.
5. Kostnad
Eftersom CMOS -sensorer anv?nder MOS -processen, som ?r den vanligaste i allm?nna halvledarkretsar, kan perifera kretsar (s?som tidskontroll, CD -skivor, ISP, etc.) l?tt integreras i sensorchipet, vilket sparar kostnaden f?r perifera chips. CCD ?verf?r data genom laddnings?verf?ring. Om bara en pixel inte fungerar kan inte hela raden med data ?verf?ras. D?rf?r ?r utbytet av CCD relativt l?gt. Dessutom ?r tillverkningsprocessen komplex och endast ett f?tal tillverkare kan beh?rska den. Detta ?r ocks? orsaken till de h?ga kostnaderna.
Slutartid
Slutaren ?r en enhet som anv?nds f?r att styra exponeringstiden och ?r en viktig komponent i en kamera. Dess struktur, form och funktion ?r viktiga faktorer f?r att m?ta en kamera. B?de CCD- och CMOS -bildsensorer anv?nder elektroniska f?nsterluckor, inklusive globala f?nsterluckor och rullande f?nsterluckor.
Global slutare: Alla sensorens pixlar samlar in ljus samtidigt och exponeras samtidigt. Det vill s?ga i b?rjan av exponeringen b?rjar sensorn att samla ljus. I slutet av exponeringen st?ngs den l?tta insamlingskretsen av och sedan l?ses sensorns v?rde som en ram.
Alla pixlar exponeras i samma ?gonblick, liknande att frysa ett r?rligt objekt, s? det ?r l?mpligt f?r att skjuta snabbt - Flytta f?rem?l.
Rullande slutare: Sensorn uppn?r detta genom progressiv exponering. I b?rjan av exponeringen skannar sensorn linje f?r linje och exponerar linje f?r rad tills alla pixlar ?r exponerade. Naturligtvis avslutas alla ?tg?rder p? extremt kort tid, och exponeringstiden f?r olika radpixlar varierar.
Det ?r linje - av - Line sekventiell exponering, s? det ?r inte l?mpligt f?r att skjuta r?rliga f?rem?l. Om objektet eller kameran ?r i ett tillst?nd av snabb r?relse under fotografering, ?r det mycket troligt att skjutresultatet visar fenomen som "lutning", "sv?ngande" eller "partiell exponering".
Utvecklingstrenden f?r CMOS
1. L?g - L?tt effekt
Utvecklingen fr?n den traditionella FSI (Front Side Illumination) Front - upplyst CMOS -sensor till BSI (Backside Illumination) tillbaka - Belysad CMOS -sensor ?r ett stort teknologiskt spr?ng. Den st?rsta optimeringen av den bakre - ??upplysta CMOS -sensorn ligger i f?r?ndringen av komponentens inre struktur. Tillbaka - Upplyst CMO: er v?nder orienteringen av ljuset - K?nsliga skiktkomponenter, vilket g?r att ljuset direkt kan komma in fr?n baksidan. Detta undviker p?verkan av kretsen mellan mikrolens och fotodioden och transistorn i den traditionella CMOS -sensorstrukturen, vilket f?rb?ttrar effektiviteten i ljuset och f?rb?ttrar fotograferingseffekten avsev?rt under l?ga / ljusf?rh?llanden. Tillbaka - Belysta CMOS -sensorer har gjort ett kvalitativt spr?ng i k?nslighet j?mf?rt med traditionella CMOS -sensorer. Som ett resultat har deras fokuseringsf?rm?ga och bildkvalitet f?rb?ttrats kraftigt under l?g belysning.

2. Bullerundertryckning
? ena sidan ?r den specialiserade ljuddetekteringsalgoritmen direkt integrerad i kontrolllogiken f?r CMOS -bildsensorn. Genom denna teknik kan fast brus framg?ngsrikt elimineras. ? andra sidan antas olika tekniska innovationer i ISP, s?som denoising -teknik, f?r att f?rb?ttra brusproblemet f?r CMO: er.
3. H?g integration
En av de st?rsta f?rdelarna med CMOS -sensorer. Det ?r en krets med andra funktioner integrerade i sin sensor. Till exempel ?r den lanserade OV10633 en 720p HD -sensor f?r dynamisk intervall. OV10633 -modellen integrerar WDR Wide Dynamic Range och ISP -bildsignalbehandlingsfunktioner p? samma chip som bildsensorn.